Stenen in vissenoren markeren de tijd als boomringen en

Stenen in vissenoren markeren de tijd als boomringen – en nu helpen ze ons meer te weten te komen over klimaatverandering

Dolores M. Harvey/Shutterstock

Als zeebioloog heb ik het altijd fascinerend gevonden om te leren over hoe dieren zich aanpassen aan hun leefomgeving. Maar door de klimaatverandering is het nu belangrijker dan ooit – de toekomst van wilde dieren kan afhangen van hoeveel we over ze begrijpen.

Vissen hebben een soort steen in hun oor die wetenschappers kunnen lezen zoals boomringen. Het nieuwe onderzoek van mijn team heeft een manier gevonden om de chemicaliën in deze stenen te decoderen en zo te meten hoeveel energie ze verbruikten toen ze nog leefden. Wat we hebben geleerd zou de blauwvintonijn kunnen helpen om de klimaatcrisis te overleven.

Er is nog zoveel dat we niet weten over hoe dieren reageren als hun leefomgeving plotseling verandert. Temperatuur is een van de belangrijkste puzzelstukken, omdat het de snelheid van de chemische reacties beïnvloedt die het leven bepalen.

Voor dieren werkt een stijgende temperatuur als inflatie. Stijgende prijzen betekenen dat huisvesting en voedsel een groter deel van ons budget in beslag nemen, waardoor er minder geld overblijft voor luxeartikelen. Meer warmte betekent dat een groter deel van het lichaam van een dier, zoals voedsel en zuurstof, nodig is voor basisfuncties, zoals ademen en bewegen, waardoor er minder energie overblijft voor groei en voortplanting.

Warmteveranderingen hebben echter niet op alle dieren dezelfde invloed. Net zoals de rijken hun grote kasreserves kunnen gebruiken om de inflatie te doorstaan, verschillen dieren in hoe dicht ze bij hun energieplafond zitten.

Opwarmende wateren

Dieren die leven bij temperaturen in het midden van het bereik van hun soort kunnen de snelheid van hun metabolisme verhogen, om de extra kosten van het leven in warmere wateren op te vangen. Dieren die aan de warme rand van het verspreidingsgebied van hun soort leven, zitten misschien dichter bij hun limiet, waar een temperatuurstijging hen in een vorm van energieschuld duwt.

Reserves die gebruikt hadden kunnen worden voor groei, moeten worden gebruikt om essentiële levensprocessen in stand te houden. Stijgende temperaturen dwingen soorten, door hun effecten op het metabolisme, om zich aan te passen, naar een nieuwe plek te verhuizen of te sterven.

Het meten van het energieverbruik bij wilde dieren is geen gemakkelijke taak. Gelukkig laten stofwisselingsreacties chemische sporen achter in het lichaam.

De otoliet is een steenachtige knobbel in het oor van een vis. De ringen van de otolieten geven, net als boomringen, de leeftijd van een vis aan. Aan de Universiteit van Southampton hebben we een techniek ontwikkeld om de chemie van otolieten te decoderen.

Verschillende vormen of isotopen van zuurstof in het otoliet geven aan bij welke temperatuur de vis leefde. Koolstofisotopen geven aan hoe snel voedsel werd omgezet in energie. Vissen dragen hun fitnesstrackers in hun oren.

Door te bestuderen hoe de energiebehoeften van dieren veranderen naarmate de temperatuur stijgt, kunnen we voorspellen welke dieren het meeste risico lopen door de stijgende temperaturen. Jonge dieren bijvoorbeeld, die snel moeten groeien zodat ze sterk genoeg zijn om roofdieren te ontwijken, zijn mogelijk kwetsbaarder voor de gevolgen van de opwarming van de aarde.

Onlangs hebben we deze nieuwe techniek toegepast op Atlantische blauwvintonijn. Deze vissen kunnen twee meter lang worden en 40 km/u zwemmen. Ze hebben ook een hoog metabolisme waardoor ze in koudere wateren kunnen gedijen dan de meeste andere tonijnsoorten.

Door overbevissing in de 20e eeuw stortten de blauwvintonijnpopulaties in de Atlantische Oceaan in. Dankzij het beleid voor visbeheer hebben de blauwvintonijnpopulaties in het noorden van de Atlantische Oceaan zich kunnen herstellen en scholen blauwvintonijn zijn weer regelmatige bezoekers van de wateren rond de Britse eilanden en Noord-Europa.

Blauwvintonijn paait zowel in het westen als in het oosten van de Atlantische Oceaan. Maar deze twee paaipopulaties vertonen verschillende herstelsnelheden.

Het aandeel volwassen vissen met een westelijke oorsprong (Golf van Mexico) is in de loop der tijd afgenomen. Verhoudingsgewijs overleven elk jaar meer vissen van oostelijke (Middellandse Zee) oorsprong tot volwassenheid.

In onze studie vroegen we ons af of deze verschillen in herstel verklaard kunnen worden door de temperatuur. We ontdekten dat de stofwisselingssnelheid van jonge tonijn piekt rond 28°C. Tonijnen in warmere wateren hadden lagere stofwisselingssnelheden, wat aantoonde dat hun lichamen niet in staat waren om de energiekosten van het leven bij temperaturen boven 28°C bij te houden.

In de paai- en kinderkamergebieden van de Golf van Mexico liggen de temperaturen vaak boven de 28°C. Hoewel het in de Golf van Mexico altijd al warmer is geweest dan in de Middellandse Zee, betekent de recente opwarming dat het gebied met geschikte habitats onder de drempel van 28°C steeds kleiner is geworden. De zeetemperatuur in Florida overschreed de 36°C in juni 2023.

Het langzame herstel van de westelijke tonijnpopulaties kan worden toegeschreven aan deze warmwateromstandigheden en het effect ervan op de groei van jonge tonijn. Daarentegen blijft het grootste deel van de Middellandse Zee momenteel in de zomer onder 28°C.

Vooruitblik

Het recente herstel van de blauwvintonijn is misschien niet blijvend. We hebben klimaatmodellen gebruikt om te voorspellen hoe snel de opwarming van de oceaan van invloed zal zijn op jonge tonijn.

Zelfs gemiddelde projecties suggereren dat de oostelijke helft van de Middellandse Zee binnen 50 jaar de grens van 28°C zal overschrijden. De afgelopen twee jaar hebben we gezien dat de gemiddelde recordtemperaturen in de Middellandse Zee de 28°C-drempel al naderen.

We hebben een langetermijnoplossing nodig om de tonijn te beschermen.

Als de oceanen blijven opwarmen, kan tonijn nieuwe paai- en kinderkamergebieden creëren in gebieden die voorheen te koud waren, bijvoorbeeld verder naar het noorden aan de oostkust van de VS. Als dat zo is, loopt de jonge tonijn het gevaar om onbedoeld gevangen te worden door de visserij, ook wel bekend als bijvangst,

Blauwvintonijn is een gewilde delicatesse voor sushi in Azië, waar een enkele vis voor meer dan een miljoen dollar kan worden verkocht. Maar ze zijn meer dan culinaire lekkernijen. De tonijn waarschuwt ons voor de uitdagingen die ons te wachten staan voor de zeedieren.

Imagine wekelijkse klimaat nieuwsbrief

Heb je geen tijd om zoveel over klimaatverandering te lezen als je zou willen?

Ontvang in plaats daarvan een wekelijkse roundup in je inbox. Elke woensdag schrijft de milieuredacteur van The Conversation Imagine, een korte e-mail die wat dieper ingaat op één klimaatkwestie. Sluit je aan bij de 20.000+ lezers die zich tot nu toe hebben ingeschreven.

De conversatie

Clive Trueman ontvangt financiering van UKRI.

Ubergeek Loves Coolblue

Zou je na het lezen van deze artikel een product willen aanschaffen?
Bezoek dan Coolblue en ontdek hun uitgebreide assortiment.